Влиянието на диетата върху изграждането на мускулите. Енергийни нужди и хранене за повишаване на представянето в спорта

Техническа работа (училище) 2013 34 страници

Проба за четене

Съдържание

2. Мускули
2.1. Структурата на мускула
2.2. Механиката на мускулната контракция
2.3. Видове мускулни влакна
2.4. Мускулна адаптивна реакция

3. Основни градивни елементи на храненето
3.1. въглехидрати
3.1.1. Гликемичен индекс
3.2. Мазнини
3.3. протеин
3.3.1. Валентност на протеини
3.4. Витамини и минерали

4. Енергиен метаболизъм
4.1. Начини за генериране на енергия
4.1.1. Генериране на енергия чрез глюкоза
4.1.2. Генериране на енергия от мазнини
4.1.3. Генериране на енергия чрез протеини
4.2. Срокове на снабдяване с енергия в мускула

5. Вещества, повишаващи ефективността
5.1. Креатин, Kre-алкалин, кофеин, карнитин
5.2. Протеин на прах, протеинови блокчета и аминокиселини

6. Енергийни нужди и диета, адаптирана към спорта
6.1. Енергийни нужди, разпределение на храненията
6.2. Хранене на атлети за издръжливост
6.3. Диета на силовия спортист
6.4. Течен баланс при спортове за издръжливост и тренировки с тежести
6.5. Предложение за хранене, специфично за спорта

8. Списък на източниците
8.1. библиография
8.2. Уеб източници
8.3. Списък на фигурите
8.4. Списък на таблици

1. Въведение

Като част от моята домакинска работа, която се занимаваше с въпроса за целенасочено изграждане на мускулите чрез определени методи на обучение, в научните статии бяха дадени многобройни препратки към ролята на храненето в спорта, особено в състезателния спорт. Това ме доведе до въпроса как конкретната диета в спорта може да повлияе на представянето и особено на изграждането на мускулите и в която спортното хранене играе особено важна роля.

За тази цел първо ще опиша изграждането на мускулите, мускулната активност, реакцията на мускулна адаптация към тренировката и енергийното снабдяване на мускула, отчасти на молекулярно биологично ниво. След разглеждане на основните градивни елементи на храненето и тяхната специфична функция, по-долу е описано възможностите, които тялото има за получаване на енергия от различните хранителни вещества, по-специално кои енергийни източници може да използва мускулът в зависимост от продължителността и интензивността на упражнения.

В допълнение, така наречените вещества за повишаване на ефективността са описани и разглеждани критично.

Впоследствие енергийните нужди се разглеждат конкретно за вида спорт, включително тренировки с тежести и се дават хранителни препоръки, адаптирани към това, като се вземат предвид не само количеството и качеството на храната, но и времето на консумация на храна.

Това е последвано от кратка дискусия за баланса на течностите и питейното поведение на спортиста.

2. Мускули

Набраздените скелетни мускули се характеризират с характерното си свойство, а именно способността да се свиват и дават възможност за доброволно контролирани движения. [1]

2.1. Структурата на мускула

Фигура 1: Структура на набраздените гръбначни мускули

Фигура не е включена в този екстракт

Набраздените мускули се състоят от множество снопове мускулни влакна, които от своя страна се състоят от многоядрените мускулни клетки, мускулните влакна. В мускулните влакна освен клетъчните ядра и митохондриите има миофибрили, така наречените актинови и миозинови нишки. Актинът и миозинът са протеини. Най-малката съкратителна субединица са саркомерите. [2]

2.2. Механиката на мускулната контракция

Фиг. 2: Мускулна контракция на молекулярно ниво

Фигура не е включена в този екстракт

Движенията, причинени от скъсяването на мускула, са възможни от факта, че протеиновите структури се телескопират една в друга (виж фиг. 2). Необходимата за това енергия се осигурява от високоенергийния аденозин трифосфат (по-долу: АТФ). [3]

„Предпоставка за всяка физическа работа е плавното попълване на АТФ“ [4]

2.3. Видове мускулни влакна

В зависимост от функцията, мускулът е съставен от различни видове мускулни влакна. Има два основни типа, FT влакна и ST влакна. Леките, дебели, бързо потрепващи се влакна действат при кратки, енергични движения, червените, тънки, бавни потрепващи се влакна се използват с по-малка интензивност по време на мускулна работа. Те се различават по начина, по който провеждат нервите, но особено по начина, по който генерират енергия. FT влакната се характеризират с високо съдържание на енергийно богати фосфати АТФ и креатин фосфат (по-долу: KP). Те имат много гликоген и ензими за анаеробно производство на енергия от глюкоза. ST влакната имат много митохондрии за аеробно производство на енергия и повече ензими за цикъла на лимонената киселина и разграждането на свободните мастни киселини. ST влакната са специално проектирани за упражнения за издръжливост с по-висока интензивност. Процентът на различните видове фибри в мускула е генетичен, но може да бъде повлиян и от тренировките. [5]

2.4. Мускулна адаптивна реакция

Реакциите на мускулна адаптация към тренировки за издръжливост се проявяват в увеличаване на митохондриите и в увеличаване на енергийните запаси в мускулите, както за гликоген, така и за мазнини. Редовното обучение за издръжливост води до тяхното увеличаване чрез постоянно изпразване и презареждане на магазините. [6]

Що се отнася до реакциите на мускулна адаптация към силови тренировки, се прави разлика между подобрението на между- и интрамускулната координация, което настъпва рано, и мускулната хипертрофия, увеличаване на площта на напречното сечение на мускула, което изисква тренировка от поне 4-6 седмици. Нарастването на дебелината на мускула се дължи на увеличаване на съдържащите протеин структури, миозиновите и актиновите нишки. [7]

3. Основни градивни елементи на храненето

Що се отнася до хранителните вещества, се прави разлика между основните хранителни вещества въглехидрати, протеини и мазнини и витамините и минералите като допълнителни хранителни вещества. [8-ми]

3.1. въглехидрати

Въглехидратите са най-важните източници на енергия за хората, те или се поемат директно в енергийния метаболизъм, или се съхраняват като гликоген в мускулите и в черния дроб. [9]

Основните градивни елементи на въглехидратите са прости захари (монозахариди), които се състоят от вериги с различна дължина, множество захари (полизахариди). Много дългите и разклонени глюкозни вериги се наричат сложни въглехидрати, например нишесте. [10]

3.1.1. Гликемичен индекс

Въглехидратите имат различен ефект върху нивото на кръвната захар. Има въглехидрати, които постъпват в кръвта много бързо като глюкоза, така че те имат висок така наречен гликемичен индекс. Силно сложните полизахариди, които само бавно повишават кръвната захар, имат нисък гликемичен индекс. [11]

Гликемичният индекс показва колко храна, съдържаща въглехидрати, променя нормалното ниво на кръвната захар. Референтната стойност тук е повишаването на кръвната захар след приема на съответно количество чиста глюкоза. Гликемичният индекс на глюкозата е 100. Гликемичният индекс се влияе от скоростта на храносмилане и по този начин от другия състав на храната, съдържанието на мазнини и протеини и степента на обработка. Ниската степен на обработка, високият дял на сложните въглехидрати и съотношението на мазнини и протеини намаляват гликемичния индекс. (Източници на въглехидрати с висок и нисък гликемичен индекс: виж Приложение Фиг. 6) [12]

3.2. Мазнини

Освен въглехидратите, мазнините също са важни източници на енергия и могат да се съхраняват в големи количества. Мазнините, триглицеридите, се състоят от глицерин и три мастни киселини с различна дължина. Прави се разлика между дълговерижни (наситени) и късоверижни (ненаситени) или много късоверижни (силно ненаситени) мастни киселини. Като така наречените незаменими мастни киселини, последните не могат да се произвеждат от самия организъм и трябва да се приемат с храната. [13]

Други важни функции на мазнините са тяхната роля в изграждането на клетъчните мембрани и като носители на мастноразтворими витамини. Полиненаситените мастни киселини също подобряват поточните свойства на кръвта и растежа и регенерацията на клетките. [14]

3.3. протеин

За разлика от доставчиците на енергия въглехидрати и мазнини, хранителните протеини трябва да се разглеждат предимно като строителни материали. Хранителните протеини се превръщат в собствените протеини на тялото. Те служат от една страна за изграждане и поддържане на тъканно вещество, от друга страна също за производство на хормони, ензими, имунни компоненти и кръв. Що се отнася до градивните елементи на протеините, се прави разлика между незаменими аминокиселини, които не могат да бъдат произведени от самия организъм и трябва да се приемат с храната, и несъществени аминокиселини, които тялото може да произведе чрез преобразуване на други аминокиселини. [15]

3.3.1. Валентност на протеини

Ежедневното снабдяване с протеини при възрастни е необходимо, за да се поддържа съдържанието на протеини в тялото постоянно, т.е.за подновяване на физиологично разградените протеини или за попълване на запасите от ензими и хормони. Допълнителното изискване на спортиста е да бъде изпълнено по-специално от протеини с висока биологична стойност. Биологичната стойност описва качеството на протеините и показва колко от приетия хранителен протеин може да се превърне в собствен протеин на организма. Зависи от комбинацията от аминокиселини и съдържанието на незаменими аминокиселини. Животинските протеини са по-ценни от растителните, тъй като те са подобни на човешките протеини. [16]

В хранителната наука цялото пилешко яйце е избрано за референтен протеин за оценка на качеството. Дадена му е биологична стойност 100. [17]

Чрез хитрото комбиниране на храни може да се постигне биологична стойност над 100, напр. също чрез комбиниране на растителни протеини (протеинови комбинации: виж Приложение Фиг. 7). [18]

3.4. Витамини и минерали

Витамините не могат да бъдат произведени в достатъчна степен в собствения метаболизъм на организма; те трябва да се приемат редовно с храната. Те са компоненти на ензимите и хормоните и някои от тях имат и каталитичен ефект. [19] Задачите им включват енергиен метаболизъм, образуване на кръв, имунна система и защита на клетките. [20]

Минералите или електролитите са неорганични вещества. Най-важните така наречени насипни елементи са натрий, калий, хлорид, калций, магнезий, фосфор и сяра. Микроелементите включват желязо, хром, мед, йод, флуор, кобалт, манган, молибден, никел, селен и ванадий. [21] Минералите играят важна роля в мускулната контракция, енергийното снабдяване, ензимната функция и, например, медта дори в изграждането на мускулите. Има повишена нужда от микроелементи по време на спорт поради загубите от потта. [22]

4. Енергиен метаболизъм

Балансиран енергиен баланс в спорта съществува, когато доставената енергия съответства на увеличената консумация на енергия. В избрани спортове, напр. Тренировки с тежести, леко положителен енергиен баланс може да бъде насочен към увеличаване на мускулната маса за по-добро представяне. В допълнение към общия енергиен баланс, решаваща роля играе съставът на енергийните източници. [23]

4.1. Начини за генериране на енергия

Производството на АТФ е целта на всички метаболитни процеси за снабдяване с енергия. Обикновено това засяга метаболизма на въглехидратите и мазнините. Тялото използва протеини само при екстремен стрес, т.е.когато има отрицателен енергиен баланс. [24]

Има 4 вида ресинтез на АТФ [25]:

Фиг. 3: Опции за получаване на АТФ

Фигура не е включена в този екстракт

Производството на анаеробна енергия, което се осъществява без кислород, включва ресинтеза на АТФ от КП и аденозин дифосфат (по-нататък: ADP), както и анаеробната гликолиза с образуване на лактат. Аеробното производство на енергия се основава на намаляване на кислорода до вода по време на дихателната верига. Както глюкозата, така и свободните мастни киселини, но също и аминокиселини, могат да се използват за получаване на АТФ чрез междинния ацетил-КоА. [26]

Фиг. 4: Доставка на енергия чрез определени хранителни вещества

Фигура не е включена в този екстракт

4.1.1. Генериране на енергия чрез глюкоза

АТФ може да се получи анаеробно и аеробно от глюкоза. При анаеробната гликолиза, която протича без кислород, глюкозата не се увеличава напълно и не се разгражда и консумацията на глюкоза е относително висока по отношение на производството на АТФ. АТФ се получава по-бързо, но по-малко

по-икономичен от аеробна гликолиза. Аеробното производство на енергия води до по-големи количества АТФ чрез окислително изгаряне на гликоген. (виж фиг. 4) [27]

4.1.2. Генериране на енергия от мазнини

Особено при продължителна експозиция мазнините се освобождават от складовете и се разграждат от действието на липазите до ацетил-КоА, който се въвежда в цикъла на лимонената киселина за производство и декарбоксилиране на АТФ. Разграждането на мастна киселина осигурява по-големи количества АТФ, отколкото разграждането на същото количество въглехидрати, но отнема повече време и изисква повече кислород. Поглъщането на кислород обаче е ограничено от белите дробове. [28]

Скоростта на освобождаване на енергия е твърде бавна за високи нива на упражнения, така че тялото разчита на гликолиза. [29]

4.1.3. Генериране на енергия чрез протеини

Най-важната функция на протеините остава метаболизмът за изграждане на собствените вещества в организма, протеините се използват само за производство на енергия в изключителни случаи. Делът на протеините в енергийните доставки е само 2-5%. [30]

4.2. Срокове на снабдяване с енергия в мускула

В първите няколко секунди от упражнението мускулът отново се връща към малките си резерви от АТФ. След това KP, който също се съхранява в мускула, се използва като енергиен източник чрез използване на ензима креатин киназа за прехвърляне на фосфат към ADP. След около 10 секунди основният енергиен източник за АТФ снабдяване на мускулните клетки е млечнокиселата ферментация. След това гликолизата започва с последващо клетъчно дишане, генериране на аеробна енергия. Той достига своя максимум след около 10 минути. [31]

Липолизата протича почти едновременно с аеробната гликолиза, също се увеличава бавно при продължително натоварване, достига своя максимум едва след около 2 часа натоварване. По този начин могат да се запазят гликогеновите резерви. Липолизата е максимална, когато запасите от гликоген са празни. Тогава липолизата е основният източник на енергия. Тогава интензивността на упражнението трябва неизбежно да се намали, т.е. изпълнението намалява! [32]

„За натоварвания с висока интензивност въглехидратите следователно са нещо като„ първокласен бензин “, докато мазнините са по-сравними с„ дизела “. [33]

Фиг. 5: Схема на снабдяване с мускулна енергия

Фигура не е включена в този екстракт

5. Вещества, повишаващи ефективността

Така наречените добавки са потенциално подобряващи производителността вещества, някои от които не само се произвеждат от тялото, но могат да се приемат и с храна. Тяхната ефективност не е доказана във всеки случай. По-нататък най-често използваните вещества са представени и разгледани критично по отношение на техните ползи. [34]

5.1. Креатин, Kre-алкалин, кофеин, карнитин

Тялото може да генерира креатин независимо от определени аминокиселини и да го съхранява в скелетните мускули, повече във FT влакната, отколкото в ST влакната. [35]
При интензивни тренировки с тежести увеличеният прием на синтетичен креатин може да бъде от полза. Научно доказано е, че повишената стойност на креатина в мускула подобрява регенерацията на АТФ, забавя умората на мускула и по този начин всъщност е възможна оптимизация на много интензивни кратки натоварвания. Креатинът е полезен за силови спортисти, които искат да постигнат голяма мускулна маса - задържането на вода в мускула го прави да изглежда по-обемно. Има обаче така наречените неотговарящи, не всеки спортист изпитва повишаване на представянето. Пол, диета, генетично разположение или първоначалната концентрация на креатин в мускула могат да окажат влияние. [36]

Като цяло ефектът е спорен. Изследване, което изследва влиянието на креатина върху спортните постижения, максималното усвояване на кислород и кинетиката на лактат, не може да покаже никакъв ефект от 7-дневната креатинова диета. [37]

Понастоящем т. Нар. Kre-Alkalyn става все по-популярен - има по-висока стойност на рН от стойността на креатина, следователно е по-лесен за стомаха и трябва да бъде по-бърз в кръвта. [38]

Кофеинът има стимулиращ ефект върху централната нервна система и сърдечно-съдовата система. Чрез увеличаване на освобождаването на адреналин, изгарянето на мазнини също може да бъде увеличено, така че по-специално спортистите за издръжливост могат да използват по-добре друг енергиен източник в допълнение към гликогена. Този ефект обаче се проявява само при тренирани спортисти. [39]

L-карнитинът е ендогенна активна съставка, която транспортира мастни киселини в митохондриите по време на окисляване на мазнините в мускулите. Поради това повишено изгаряне на мазнини, наричано още „изгаряне на мазнини“, карнитинът може да доведе до спестяване на гликоген при спортисти с издръжливост. Това обаче е ограничено от ограничената наличност на кислород. Тъй като карнитинът не се консумира и може да се регенерира, допълнително снабдяване с определена храна е излишно. [40]

[1] вж. Advanced Course Sport I, стр. 96

[2] вж. Учебник по биология на Duden S II, стр. 170